Que es Spanning Tree?
Spanning Tree Protocol (SmmTPr o STP)
es un protocolo de red de nivel 2 de la capa OSI (nivel de enlace de datos). Basado en un
algoritmo diseñado por Radia Perlman. Hay 2
versiones: la original (DEC STP) y la estandarizada por el IEEE (IEEE 802.1D), que no son compatibles
entre sí.
Su función es la de gestionar
la presencia de bucles en topologías de red debido a la existencia de enlaces
redundantes. El protocolo permite a los dispositivos de interconexión activar o
desactivar automáticamente los enlaces de conexión, de forma que se garantice
que la eliminación de bucles. STP es transparente a las estaciones de usuario.
Los bucles infinitos ocurren
cuando hay rutas alternativas hacia una misma máquina o segmento de red
destino. Estas rutas alternativas son necesarias para proporcionar redundancia,
ofreciendo una mayor fiabilidad a la red. Si existen varios enlaces, en el caso
que uno falle, otro enlace puede seguir soportando el tráfico de la red. Los
problemas aparecen cuando utilizamos dispositivos de interconexión de nivel de
enlace, como un puente de red o un conmutador de paquetes.
Cuando existen bucles en la
topología de red, los dispositivos de interconexión de nivel de enlace de datos
reenvían indefinidamente las tramas Broadcast y Multicast creando
un bucle infinito que consume tanto ancho de banda en la red como CPU de los
dispositivos de enrutamiento.
Esto provoca que la red
degrade en muy poco tiempo pudiéndose quedar inutilizable. Al no existir un
campo TTL (Tiempo de
Vida) en las tramas de capa 2 se quedan atrapadas indefinidamente hasta que un
administrador de sistemas rompe el bucle.
La solución consiste en
permitir la existencia de enlaces físicos redundantes, pero creando una
topología lógica libre de bucles. STP calcula una ruta única libre de bucles
entre los dispositivos de la red pero manteniendo los enlaces redundantes
desactivados como reserva, para activarlos en caso de falla.
Si la configuración de STP
cambia, o si un segmento en la red redundante llega a ser inalcanzable, el
algoritmo reconfigura los enlaces y restablece la conectividad, activando uno
de los enlaces de reserva. Si el protocolo falla, es posible que ambas
conexiones estén activas simultáneamente, lo que podrían dar lugar a un bucle
de tráfico infinito en la LAN.
El árbol de expansión
(Spanning tree) permanece vigente hasta que ocurre un cambio en la topología,
situación que el protocolo es capaz de detectar de forma automática. El máximo
tiempo de duración del árbol de expansión es de cinco minutos. Cuando ocurre
uno de estos cambios, el puente raíz actual redefine la topología del árbol de
expansión o se elige un nuevo puente raíz.
Una de las variantes del STP es
el Rapid Spanning Tree Protocol, estándar IEEE
802.1D-2004 que hoy en día ha reemplazado el uso del STP original.
Material
· 3 Laptop con
interfaz Ethernet y puerto Serial RS-232C
· Software Putty
· 3 Switches Cisco
CS-1912-A
· 3 Cables
cruzados UTP p/ Ethernet
· 3 Cables derechos UTP
Objetivo
1. Armar la maqueta
propuesta en el diagrama, asegurándose de usar los puertos 100 Base T (Ay B en
el CS-1912-A) para la interconexión de los switches.
2. Verificar la
conectividad (Ping entre todas las computadoras y switches).
3. Verificar el
funcionamiento de STP (Identificar el switch root, cambiar la configuración de
los puertos de interconexión del default RSTP a STP, y forzar el cambio de
topología para verificar la funcionalidad de STP (desconectar el enlace activo
en el switch root y hacer el "ping" en modo recursivo).
4.
Registre los tiempos de
convergencia y recuperación con un cronómetro.
Desarrollo
Se conecta todo el material de
acuerdo a la maqueta propuesta.
Ingresar al Switch (con el
software “putty”) y verificar conectividad.
Ingresar a la opción de
Spanining Tree, si el numero de “Bridge ID” y el “Designed Root” es el mismo, entonces el switch en el cual se trabaja es el “Switch Raiz”.
En este caso no coinciden, así
que este no es el “Switch Raíz”.
Revisar los puertos A y B del
Switch (se debe buscar el puerto
bloqueado) en este caso el puerto B de nuestro Switch y se revisara la
conexión haciendo un ping recursivo (“ping-t”) al Switch 148.202.10.1.
Ahora se cronometrara el
tiempo de convergencia, haciendo ping y quitando el cable y volviéndolo a
conectar, se recupera la topología y se vuelve a establecer la conexión. En
este caso fueron: 30 seg.
Se vuelve a desconectar y
conectar, la topología se regresara a su estado original, el tiempo ahora fue
de: 36 seg.
Desde “Putty” se desconecta un
puerto (ya con la topología cambiada) y el puerto pasa de “Blocking” a “Lisetning” y termina en “Forwarding” y el ahora el otro puerto será el bloqueado (A).
Se conecta de nuevo, pasara lo
mismo y se regresa ese puerto a estado “bloqueado”.
Ahora se cambiara el “Priority Number” para que el Switch 148.202.10.1. sea ahora el Switch Raíz.
Se revisa esto cuando ya
coinciden el “Switch ID” y el “Designated Root”.
Se vuelve a revisar ahora que
Switch es el que contiene el puerto bloqueado.
-
“El Switch raíz nunca tiene el
puerto bloqueado”
